blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-2-138-141blackmet-811Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИINFORMATION TECHNOLOGIES AND AUTOMATIC CONTROL IN FERROUS METALLURGYУПРАВЛЕНИЕ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫМ ПЕРИОДОМ ПРОДУВКИ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОЙ ПЛАВКИ СТАЛИ С ИДЕНТИФИКАЦИЕЙ МОДЕЛИCONTROL OF THE FINAL BLOWING PERIOD OF OXYGEN-CONVERTER STEEL MELTING WITH MODEL IDENTIFICATIONМышляевЛ. П.MyshlyaevL. P.

д.т.н., профессор кафедры автоматизации и информационных систем

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Automation and Information Systems”

АгеевД. А.AgeevD. A.

т.н., инженер лаборатории «Системы исследований технических объектов»

Cand. Sci. (Eng.), Engineer of Laboratory “Research Systems of Technical Objects”

Now_dm@mail.ruЧернявскийС. В.ChernyavskiiS. V.

инженер лаборатории «Системы исследований технических объектов»

Engineer of the Laboratory “Research Systems of Technical Objects”

Сибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42)РоссияSiberian State Industrial University, Novokuznetsk, RussiaRussian FederationКемеровский государственный университет, Новокузнецкий институт (филиал) (НФИ КемГУ) (654000, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Циолковского, 23)РоссияNovokuznetsk Branch of the Kemerovo State University, Novokuznetsk, RussiaRussian Federation201610032016592138141Copyright © Мышляев Л.П., Агеев Д.А., Чернявский С.В., 20162016Мышляев Л.П., Агеев Д.А., Чернявский С.В.Myshlyaev L.P., Ageev D.A., Chernyavskii S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/811

Предложен алгоритм дуального управления с одновременной идентификацией модели изменение интенсивности расхода кислорода на продувку – изменение содержания СО в отходящих газах конвертерной плавки стали и корректировкой расхода кислорода в заключительный период плавки. Такое объединение достигнуто за счет нанесения управляющего воздействия ступенчатого типа в заданный момент времени и фиксации его на интервале времени переходного процесса от этого воздействия, регистрации на интервале времени переходного процесса данных об управляющем и выходном воздействиях, расчета по этим данным коэффициентов модели и величины управляющего воздействия с использованием полученных оценок коэффициентов, реализация управляющих воздействий на следующем интервале управления. Представлены результаты оценки эффективности предложенного алгоритма управления: показатель «гладкости» временного ряда содержания углерода в металле в особой точке и процент попадания содержания углерода в стали в заданный интервал на повалке конвертера.

The authors have off ered the algorithm of dual-mode control with the simultaneous identifi cation of the change model of oxygen expense intensity for blowing – carbon dioxide content change in exit gases of steel converter melting and the correction of oxygen expense during the fi nal period of melting. Such a unifi cation was reached at the expense of control action of a step type in the given point of time and its fi xation on the time interval of a transient process from this action, registration of the data of control and output actions at the time interval of a transient process, calculation by these data of model coeffi cient and the size of control action with the use of the received coeffi cient assessment, realization of control actions on the next control interval. The article also presents the results of effi ciency assessment of the proposed control algorithm: the indicator of “smoothness” of the time series of carbon control in metal in the critical point and the percentage of hits of carbon content in steel in the set interval at the turn-down of the converter.

алгоритм идентификацииалгоритм дуального управлениязамкнутая динамическая системаматематическое моделированиеуправляющее воздействиепараметры модели«особая» точкакислородно-конвертерный процессинформативные данныеidentification algorithmalgorithm of dual-mode controlclosed dynamic systemmathematical modelingcontrol actionmodel parameters“critical” poinoxygen-converter processinformative dataReferencesМышляев Л.П., Агеев Д.А. Синтез идентификаторов в виде замкнутых динамических систем // Изв. вуз. Черная металлургия. 2010. № 12. С. 60 – 62.Myshlyaev L.P., Ageev D.A. Identifi er synthesis in the form of closed dynamic systems. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2010, no. 12, pp. 60–62. (In Russ.).Численные исследования идентификаторов на базе замкнутых динамических систем / Л.П. Мышляев, Д.А. Агеев, К.Г. Венгер и др. // Вестник КемГУ. 2011. № 4. С. 259 – 263.Myshlyaev L.P., Ageev D.A., Venger K.G. etc. Identifi er numerical investigations on the basis of closed dynamic systems. Vestnik KemGU. 2011, no. 4, pp. 259–263. (In Russ.).Фельдбаум А.А., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. – М.: Металлургия, 1971. – 744 с.Fel’dbaum A.A., Butkovskii A.G. Metody teorii avtomatiches kogo upravleniya [Theory methods of automated control]. Moscow: Metal lurgiya, 1971, 744 p. (In Russ.).Способы расчета масс материалов конвертерного процесса / В.П. Авдеев, Р.С. Айзатулов, Л.П. Мышляев и др. – М.: Металлургия, 1994. – 192 с.Avdeev V.P., Aizatulov R.S., Myshlyaev L.P. etc. Sposoby rascheta mass materialov konverternogo protsessa [Ways of material mass calculation of a converter process]. Moscow: Metallurgiya. 1994, 192 p. (In Russ.).Явойский В.И. Теория процессов производства стали. – М.: Металлургия, 1967. – 792 с.Yavoiskii V.I. Teoriya protsessov proizvodstva stali [Theory of steel production]. Moscow: Metallurgiya, 1967, 792 p. (In Russ.).Филиппов С.И. Теория критических концентраций. – В кн.: Физико-химические основы процессов производства стали. – М.: Наука, 1979. С. 79 – 87.Filippov S.I. Teoriya kriticheskikh kontsentratsii [Theory of critical concentrations]. In: Fiziko-khimicheskie osnovy protsessov proizvodstva stali [Physical and chemical basis of steel production]. Moscow: Nauka, 1979, pp. 79–87. (In Russ.).Iida Yoshiharu, Emoto Kanji, Ogawa Masakatsu, Masuda Yasuo, Onishi Massayuki, Yamada Hirosuke. Fully Automatic Blowing Technique for Steelmaking Furnace. Kawasaki Steel Giho, 1983, 15, no 2, р. 126 – 131.Iida Yoshiharu, EmotoKanji, OgawaMasakatsu, MasudaYasuo, OnishiMassayuki, YamadaHirosuke. Fully Automatic Blowing Technique for Steelmaking Furnace. Kawasaki Steel Giho, 1983, 15, no. 2, р. 126 – 131.Ойкс Г.Н., Иоффе Х.М. Производство стали (расчеты). – М.: Металлургия, 1975. – 480 с.Oiks G.N., Ioff e Kh.M. Proizvodstvo stali (raschety) [Steel production (calculations)]. Moscow: Metallurgiya, 1975, 480 p. (In Russ.).Кочо В.С., Богушевский В.С., Сорокин Н.А. и др. Математическое описание и алгоритм управления конверторной плавкой // Изв. вуз. Черная металлургия. 1977. № 5. С. 41 – 44.Kocho V.S., Bogushevskii V.S., Sorokin N.A. Mathematical description and algorithm of converter melting control. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1977, no. 5, pp. 41–11. (In Russ.).Zaplowicz W., Stachowicz M. // Zesz. Nauk. PSw. Clek. 1981. № 8. р. 53 – 68.Zaplowicz W., Stachowicz M. Control of BOF steelmaking in the conditions of incomplete information using the static mathematical model. Zesz. Nauk. PSw. Clek. 1981, no. 8, pp. 53–68.Varkey G. Process automation in steel melting shop-from static modelling to expert systems // Electron.-Inf. and Plann. 1989. 17, № 1, р.19 – 26.Varkey G. Process automation in steel melting shop-from static modeling to expert systems. Electron.-Inf. and Plann. 1989. 17, no. 1, рp. 19–26.Туркенич Д.И. Управление плавкой стали в конвертере. – М.: Металлургия, 1971. – 360 с.Turkenich D.I. Upravlenie plavkoi stali v konvertere [Steel melting control in a converter]. Moscow: Metallurgiya, 1971, 360 p. (In Russ.).Натурно-математическое моделирование в системах управления: Учеб. пособие. / В.П. Авдеев, С.Р. Зельцер, В.Я. Карташов, С.Ф. Киселев. – Кемерово: изд. КемГУ, 1987. – 85 с.Avdeev V.P., Zel’tser S.R., Kartashov V.Ya., Kiselev S.F. NaturnomatematicheskoeАвдеев В.П. К основам натурно-математического моделирования // Изв. вуз. Черная металлургия. 1979. № 6. С. 131 – 135.modelirovanie v sistemakh upravleniya: Ucheb. posobie [Full-scale mathematical modeling in control systems: Manual]. Kemerovo: KemGU, 1987, 85p. (In Russ.).Волович М.И., Авдеев В.П., Парпаров Я.Г. Контроль и оценивание конвертерной плавки по косвенным параметрам. – Кемеровское кн. изд-во, 1989. – 124 с.Avdeev V.P. On the basis of full-scale mathematical modeling. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1979, no. 6, pp. 131–135. (In Russ.).Volovich M.I., Avdeev V.P., Parparov Ya.G. Kontrol’ i otsenivanie konverternoi plavki po kosvennym parametram [Control and estimation of converter melting by the indirect parameters]. Kemerovskoe kn. izd-vo, 1989, 124 p.Volovich M.I., Avdeev V.P., Parparov Ya.G. Kontrol’ i otsenivanie konverternoi plavki po kosvennym parametram [Control and estimation of converter melting by the indirect parameters]. Kemerovskoe kn. izd-vo, 1989, 124 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.